JPS6153189B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、各種形状のワークを切削加工もしく
は研削加工するに好適な工作機械に関する。

従来の技術 一般に、工作機械によつて加工されるワーク
は、その形状のばらつきに応じて、ワーク中心位
置、もしくは加工取り代の割りふり等を考慮し
て、心出しされた状態で加工されている。

従来、このような工作機械におけるワークのセ
ツテイングは、ワークのテーブルもしくはチヤツ
クの取付け工程前に、ワークを工作機械に配置す
るのに必要な基準面を得るため、ワークの形状お
よび加工による取り代に応じて、ワークに基準線
もしくは切削点を記入する“けがき”作業を行な
い、次にこの“けがき”作業によつて記入された
けがき線を基準として基準面加工を行ない、さら
に加工された基準面を工作機械のテーブルあるい
はチヤツクの基準位置に固定することによつて行
なつていた。この基準面は、ワークの加工の源点
となるもので、ワークの加工すべき各面がすべて
良好に加工できるように考慮されて設定される。
しかも、一般に基準面は、ワークを他の部品に取
り付けたり、このワークに他の部品を装着するた
めの組付け基準面として兼用される。従つて、各
組付部品の組付け関係（精度、寸法等）の基準と
なつており、相当の加工精度が要求される。

一方、従来の他のワークのセツテイングにおい
ては、同一形状のワークに関するけがき作業を排
除するために、ワークを保持してワークを水平方
向および垂直方向に移動させることができる雇
に、ワークの加工基準を示すブロツクと、その加
工基準に対するワークの位置を測定するスケール
を設け、スケールの読みを参照しながら、ワーク
の上下、前後および左右方向のバランスを考慮し
て雇にセツトし、専用機によつて基準面を加工し
た後、その基準面を介して工作機械に固定してい
る。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、けがき作業を伴うワークのセツ
テイングにおいては、熟練を要するけがき作業を
伴うとともに、ワークに記入されたけがき線の精
度によつてワークの加工仕上がり精度が左右され
る。また、けがき作業を伴うワークのセツテイン
グのいずれにおいても、ワーク形状のばらつきを
考慮して基準面を加工する基準面加工と、その基
準面を用いて工作機械にセツトした後に、ワーク
の全体加工をする本加工との分割された２工程の
加工が必要となるという問題点がある。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたも
のであつて、熟練を要することなく、ワークを加
工基準位置に正確に固定でき、本加工とワークの
組付け基準面の加工とを同時に行うことができる
工作機械を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は、ワークを配置するベースと、このベ
ースに昇降可能に突設され、ワークの傾きを調整
する複数の昇降コマと、これら各昇降コマをそれ
ぞれ独立して昇降させる昇降装置と、前記ベース
に複数設けられ、前記ワークを前記ベース面に沿
つて移動させるとともに、基準位置に固定する固
定コマと、これら各固定コマをそれぞれ独立して
移動させる移動装置と、前記ベース上のワーク位
置を計測する計測装置と、この計測装置の計測結
果と前記基準位置との差を演算するとともに、前
記昇降装置と前記移動装置とを駆動し、前記ワー
クを基準位置に移動させる演算制御装置と、を有
することを特徴とする工作機械である。

作 用 上記の如く構成した本発明においては、ベース
上に配置したワークの位置と姿勢とを計測装置に
より検出し、演算制御装置を用いて昇降コマと固
定コマとを制御して、ワークを基準位置において
所定の姿勢ととらせることができるため、従来の
如く工作機械への配置前に基準面の加工作業をす
る必要がなく、組付け基準面の加と本加工とを同
時に行うことができる。

実施例 本発明に係る工作機械の好ましい実施例を図面
に従つて詳説する。

第１図は、本発明に係る工作機械の一実施例を
示す説明図である。工作機械１は、テーブル上に
載置されるワーク２の位置を計測する計測装置３
と、計測装置３の計測結果とワーク２の加工基準
位置との差を演算する演算制御装置４と、演算制
御装置４の演算結果に基づきワーク２を加工基準
位置に位置決め保持する位置決め装置５とを有
し、位置決め装置５には位置決め装置５を操作す
る移動・昇降装置６が含まれている。

第２図および第３図は、位置決め装置５の内部
構造を示す説明図である。すなわち、位置決め装
置５のベース７には、軸受８を介して、一端にナ
ツト９を備えずねじ軸１０が回転可能に支持さ
れ、このねじ軸１０の中間部には固定コマ１１が
螺合され、固定コマ１１はねじ軸１０の回転によ
つて移動し、ワーク２を前後および左右方向に移
動させ、所定位置に固定する。さらにまた、ベー
ス７には、軸受１２を介して、端部にナツト１３
を備えるシヤフト１４が回転可能に支持され、シ
ヤフト１４の中間部にはギヤ１５が形成されてい
る。ギヤ１５はボツクス１６内部で昇降コマ１７
に設けられているラツクと噛み合いされ、したが
つてシヤフト１４の回転によつて昇降コマ１７が
上下し、ワーク２を上下方向に移動可能になつて
いる。これら移動コマ１１と昇降コマ１７とは、
移動・昇降装置６により、それぞれが独立して移
動・昇降するようになつている。

移動・昇降装置６は、各移動コマ１１を動立し
て移動させる移動装置と、各昇降コマ１７を独立
して昇降させる昇降装置が一体となつたもので、
第４図に示すような構造となつている。第４図に
おいて、ベース１８にはシリンダ１９が固定さ
れ、シリンダ１９のピストンロツド先端部にはベ
ース１８の上面をスライドするブロツク２０が連
結され、ブロツク２０には、検出器付モータ２１
およびナツト２２が軸受２３を介して支持されて
いる。すなわち、シリンダ１９の作動によりブロ
ツク２０とともに前進したナツト２２は、前記位
置決め装置５のナツト９，１３に噛み合い、検出
器付モータ２１の駆動によつてコマ１１，１７を
駆動可能となつている。これら各コマ１１，１７
の移動量は、検出器付モータ２１の回転数として
検出可能となつている。なお、ナツト２２は、複
数の移動コマ１１と複数の昇降コマ１７とのそれ
ぞれごとに設けたナツト９，１３に対応した数だ
けもうけられ、各ナツト２２が独立して駆動され
るようになつている。

次に、上記実施例の作用について説明する。上
記実施例に係る工作機械１は、第５図に示される
フローチヤートに従つて順次動作される。すなわ
ち、ワーク２が位置決め装置５のベース７上にセ
ツトされると、移動・昇降装置６のシリンダ１９
が駆動されてブロツク２０が前進して、ナツト２
２がそれぞれ対応するナツト９，１３と噛み合
い、検出器付モータ２１の回転によつて移動コマ
１１が移動してワーク２の仮位置決めがなされ
る。この状態で、計測装置３によつてワーク２の
位置が計測される。この計測は、移動・昇降装置
６により移動コマ１１を介して、ワーク２をベー
スに沿つて２次元的に移動させ、計測装置３を下
降してワーク２の上面に接触させることにより、
ワーク２の加工基準位置（例えばベース７の中
心）に対する位置、姿勢（傾き）を読み取り、演
算制御装置４に記憶させる。

この仮位置決め状態におけるワーク２の位置計
測結果は、演算制御装置４において、予め設定さ
れている加工基準位置設定値と比較され、両者が
一致する場合には、移動・昇降装置６のシリンダ
１９がブロツク２０およびナツト２２を後退させ
て、ワーク２の加工が開始される。ワーク２の位
置計測結果と加工基準位置設定値との比較におい
て両者間に差がある場合には、演算制御装置４に
おいてその差が演算され、演算制御装置４は位置
決め装置５における各移動コマ１１ａ，１１ｂ，
１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ，１１
ｈの各必要移動量を演算するとともに、各昇降コ
マ１７の必要移動量をも演算する。演算制御装置
４の上記演算結果に基づき、移動・昇降装置６の
各コマ１１，１７に対応する各検出器付モータ２
１が演算制御装置４からの指令に基づき再び駆動
され、対応する各コマ１１，１７を駆動して、ワ
ーク２を第６図の実線で示される位置から一点鎖
線で示される加工基準位置にまで移動させる。な
お、ワーク２はその上下方向においても加工基準
位置にまで移動される。この上下方向の加工基準
位置は、加工後のワーク２が所定の高さを有する
ような位置である。そして、このとき、ワーク２
の姿勢（傾き、平面内における回転角）も制御さ
れる。

このように、ワーク２が位置調整された後、計
測装置３によつて再びワーク２の位置計測がなさ
れ、その計測結果は演算制御装置４により加工基
準位置設定値と比較演算され、ワーク位置が加工
基準位置に一致している場合には、移動・昇降装
置６のシリンダ１９を動作させてブロツク２０お
よびナツト２２を後退させてワーク２の加工を開
始する。演算制御装置４による演算結果におい
て、ワーク位置が加工基準位置に一致していない
場合には、再び演算制御装置４によつてコマ１
１，１７に必要な移動量を演算して、移動・昇降
装置６の検出器付モータ２１の駆動によつてワー
ク２を移動する動作を繰り返えし、最終的にワー
ク２の位置が基準加工位置に一致した状態で移
動・昇降装置６のシリンダ１９を作動してブロツ
ク２０およびナツト２２を後退させてワーク２の
加工を開始する。

上記実施例によれば、位置決め装置５の移動コ
マ１１と昇降コマ１７との操作によつて、ワーク
２の固定位置が、前後、左右、上下方向のすべて
において調整可能になり、ワーク２の傾斜および
平行移動がコマ１１，１７の移動の組合せによつ
て調整され、かつ、移動コマ１１によつてワーク
２を締め付け、固定保持することができる。従つ
て、ワーク２を任意の姿勢で固定保持することが
できる。そして、上記実施例によれば、ワーク２
を工作機械に配置する前に、工作機械への配置や
組付けの基準となる基準面の加工をする必要がな
く、本加工と同時に組付けのための基準面を加工
することができる。

また、上記実施例においては、移動コマ１１お
よび昇降コマ１７の先端部が球面状となつている
ため、ワーク２と各コマ１１，１７との接点が点
接触となり、ワーク２の位置修正時におけるワー
クの移動がスムーズになるばかりでなく、曲面を
有するワークに対しても対応可能となつている。
さらに、上記実施例において、位置決め装置５と
移動・昇降装置６とを分離して別体に構成してあ
るため、駆動部と工作機械の刃部等との干渉を防
止できる。また、位置決め装置５が簡素となり、
軽量化も図れるため、テーブルに載置するワーク
の可搬重量を大きくすることができる。

第７図および第８図は、上記実施例における位
置決め装置５の変形例としての位置決め装置５Ａ
を示す説明図である。この変形例が前記実施例と
異なる点は、ベース７の上部にボール軸受２４を
介してサブベース２５を配設し、サブベース２５
の上面にボルト等により着脱自在に設けたコマ２
６によつてワーク２を固定するとともに、ベース
７の内部のブロツク２７においてギヤ付きのシヤ
フト２８と噛み合つている昇降コマ２９、移動コ
マ３０の先端部をサブベース２５に連結させるよ
うにしたことにある。

すなわち、上記変形例に係る位置決め装置５Ａ
においては、ギヤ付きのシヤフト２８と噛み合つ
ている昇降コマ２９と移動コマ３０とによつて、
サブベース２５がボール軸受２４を中心とする円
弧状に移動させられ、ワーク２を加工基準位置に
まで移動調整可能となる。したがつて、上記変形
例によれば、ワーク２の締め付け機能と、ワーク
２の位置移動機能とが分割可能となり、ワーク２
の固定保持をより確実に行うことができる。ま
た、ワーク２の傾きについての補正を容易に行う
ことが可能となる。

発明の効果 以上に説明した如く、本発明によれば、熟練を
要することなくワークを加工基準位置に正確に固
定でき、本加工とワークの組付け基準面の加工と
を同時に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る工作機械の一実施例を示
す斜視図、第２図および第３図はそれぞれ同実施
例における位置決め装置の内部構造を示す断面
図、第４図は同実施例における移動・昇降装置を
示す断面図、第５図は同実施例における作動順序
を示すフローチヤート図、第６図は実施例におけ
る位置決め動作を示す平面図、第７図は位置決め
装置の変形例を示す断面図、第８図は第７図の平
面図である。 １……工作機械、２……ワーク、３……計測装
置、４……演算制御装置、５……位置決め装置、
６……移動・昇降装置、１１，３０……移動コ
マ、１７，２９……昇降コマ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ワークを配置するベースと； このベースに昇降可能に突設され、ワークの傾
   きを調整する複数の昇降コマと； これら各昇降コマをそれぞれ独立して昇降させ
   る昇降装置と； 前記ベースに複数設けられ、前記マークを前記
   ベース面に沿つて移動させるとともに、基準位置
   に固定する固定コマと； これら各固定コマをそれぞれ独立して移動させ
   る移動装置と； 前記ベース上のワーク位置を計測する計測装置
   と； この計測装置の計測結果と前記基準位置との差
   を演算するとともに、前記昇降装置と前記移動装
   置とを駆動し、前記ワークを基準位置に移動させ
   る演算制御装置と； を有することを特徴とする工作機械。